内容正文:
1.2.3 全称量词和存在量词
[课标解读] 通过已知的数学实例,理解全称量词与存在量词的意义.
第1课时 含有量词的命题
知识点 全称命题和特称命题
—
全称命题
特称命题
量词
所有、任意、每一个等
存在某个、至少有一个等
符号
∀
∃
命题
形式
“对M的任一个元素x,有p(x)成立”,可用符号简记为“∀x∈M,p(x)”
“存在M的某个元素x,使p(x)成立”,可用符号简记为“∃x∈M,p(x)”
[点拨] (1)一个全称命题可以包含多个变量,如“∀x∈R,y∈R,x2+y2≥0”;一个特称命题可以包含多个变量,如“∃a,b∈R,使(a+b)2=(a-b)2”.
(2)全称命题含有全称量词,有些全称命题中的全称量词是省略的,理解时需把它补充出来;含有存在量词“存在”“有一个”等的命题,或虽没有写出量词,但其意义具备“存在”“有一个”等特征的命题都是特称命题.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)“一切”“每一个”“任给”是全称量词.( )
(2)“有些”“有一个”“有的”是存在量词.( )
(3)全称命题“自然数都是正整数”是真命题.( )
(4)“有些三角形中三个内角相等”是特称命题.( )
(5)在全称命题和特称命题中,量词都可以省略.( )
答案: (1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2.下列命题是特称命题的是( )
A.任何一个实数乘以0都等于0
B.所有的质数都是奇数
C.偶数不是质数
D.有的偶数是质数
D [选项D中“有的”是存在量词,所以选项D中的命题是特称命题.]
3.下列命题中全称命题的个数为( )
①平行四边形的对角线互相平分;②梯形有两条边平行;③存在一个菱形,它的四条边不相等.
A.0 B.1
C.2 D.3
C [①的含义是“任意平行四边形的对角线都互相平分”,是全称命题;②的含义是“任意梯形都有两条边平行”,是全称命题;③含有量词“存在”是特称命题.故选C.]
4.将命题“x2+y2≥2xy”改写为全称命题为 .
解析: 命题“x2+y2≥2xy”是指对任意x,y∈R,都有x2+y2≥2xy成立,故命题“x2+y2≥2xy”改写成全称命题为:对任意的x,y∈R,都有x2+y2≥2xy成立.
答案: 对任意x,y∈R,都有x2+y2≥2xy成立
探究点一 全称命题与特称命题的判断
判断下列命题是全称命题还是特称命题,并用符号“∀”或“∃”表示下列命题.
(1)自然数的平方大于或等于零;
(2)存在实数x,满足x2≥2;
(3)有些平行四边形的对角线不互相垂直;
(4)存在实数a,使函数y=ax+b的值随x的增大而增大.
解析: (1)是全称命题,表示为∀x∈N,x2≥0.
(2)是特称命题,表示为∃x∈R,x2≥2.
(3)是特称命题,表示为∃x∈{平行四边形},但x的对角线不互相垂直.
(4)是特称命题,∃a∈R,使函数y=ax+b的值随x的增大而增大.
全称命题或特称命题的判断
[提醒] 全称命题可能省略全称量词,特称命题的存在量词一般不能省略.
即时练1.判断下列命题是全称命题还是特称命题.
(1)梯形的对角线相等;
(2)存在一个四边形有外接圆;
(3)存在一对实数x,y,使2x+3y+3>0成立.
解析: (1)命题完整的表述应为“所有梯形的对角线都相等”,很显然是全称命题.
(2)命题中含有存在量词,为特称命题.
(3)命题中含有存在量词,为特称命题.
探究点二 全称命题和特称命题的真假判断
指出下列命题是全称命题,还是特称命题,并判断其真假.
(1)对任意实数x,都有x2+3>0;
(2)存在一个自然数小于1;
(3)菱形的对角线相等.
解析: (1)全称命题.由x2≥0,知x2+3>0恒成立,所以命题(1)是真命题.
(2)特称命题.因为0∈N,且0<1,所以命题(2)是真命题.
(3)全称命题.有一个角为60°的菱形的对角线不相等,所以命题(3)是假命题.
判断全称命题、特称命题真假的思路
即时练2.判断下列命题的真假,并指出是全称命题,还是特称命题.
(1)每一条线段的长度都能用正有理数来表示;
(2)至少有一个直角三角形不是等腰三角形;
(3)存在一个实数x,使得方程x2+x+8=0成立;
(4)∃x∈R,x2-3x+2=0;
(5)∀x,y∈Z,(x-y)2=x2-2xy+y2.
解析: (1)是假命题,如边长为1的正方形,对角线长度为,就不能用正有理数表示;是全称命题.
(2)是真命题,如有一个内角为30°的直角三角形就不是等腰三角形;是特称命题.
(3)是假命题,方程x2+x+8=0的判别式Δ=-31<0,故方程无实数根;是特称命题.
(4)是真命题,x=2或x=1,都能使x2-3x+2=0成立;是特称命题.
(5)是真命题,因为完全平方公式对任意实数都成立,显然对整数也成立;是全称命题.
探究点三 根据命题的真假求参数范围
(1)已知命题p:∃x∈R,x2+x+2-a<0为真命题,求实数a的取值范围;
(2)已知命题p:∃x∈R,x2+x+2-a=0为真命题,求实数a的取值范围;
(3)已知命题p:∀x∈R,x2+x+2-a>0为真命题,求实数a的取值范围.
解析: (1)因为命题p为真命题,且二次函数y=x2+x+2-a的图象是开口向上的抛物线,因此该抛物线与x轴一定有两个交点,故二次函数对应的方程有两个不相等的实数根,则Δ=1-4(2-a)>0,解得a>.
即实数a的取值范围为.
(2)因为p为真命题,因此方程x2+x+2-a=0有根,则Δ=1-4(2-a)≥0,解得a≥.
即实数a的取值范围为.
(3)方法一:因为p为真命题,则函数y=x2+x+2-a的图象恒在x轴上方,又x2+x+2-a=(x+)2+-a,则-a>0,故a<.
即实数a的取值范围为.
方法二:由于∀x∈R,x2+x+2-a>0恒成立,
则Δ=1-4(2-a)<0,解得a<.
即实数a的取值范围为.
利用含量词的命题的真假求参数的取值范围
(1)含参数的全称命题为真时,常与不等式恒成立有关,可根据有关代数恒等式(如x2≥0),确定参数的取值范围.
(2)含参数的特称命题为真时,常转化为方程或不等式有解问题来处理,可借助根的判别式等知识解决.
即时练3.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},且B≠∅.
(1)若命题p:“∀x∈B,x∈A”是真命题,求m的取值范围;
(2)若命题q:“∃x∈A,x∈B”是真命题,求m的取值范围.
解析: (1)由于命题p:“∀x∈B,x∈A”是真命题,所以B⊆A,又B≠∅,
所以解得2≤m≤3.
(2)由于命题q为真命题,则A∩B≠∅,
因为B≠∅,所以m≥2.
所以解得2≤m≤4.
1.下列命题中全称命题的个数为( )
①全等三角形面积都相等 ②梯形有两条边的长度不相等 ③所有的素数都是奇数 ④高二(1)班绝大多数同学是团员
A.0 B.1
C.2 D.3
D [①②③是全称命题,④“高二(1)班绝大多数同学是团员”,即“高二(1)班有的同学不是团员”,是特称命题.]
2.(多选)下列命题是真命题的是( )
A.∃x0∈Z,x<1
B.存在一个四边形不是平行四边形
C.在平面直角坐标系中,任意有序实数对(x,y)都对应一点P
D.∀x∈N,x2>0
ABC [A.因为-1∈Z,且(-1)3=-1<1,所以选项A是真命题;B.梯形不是平行四边形,所以选项B是真命题;C.由有序实数对与平面直角坐标系中的点的对应关系知C正确,所以选项C是真命题;D.因为0∈N,02=0,所以选项D是假命题.故选ABC.]
3.已知命题p:∃x≥3,使得2x-1<m是假命题,则实数m的最大值是 .
解析: 因为命题p:∃x≥3,使得2x-1<m是假命题,所以m≤2x-1(x≥3)恒成立,所以m≤2×3-1,解得m≤5.故实数m的最大值是5.
答案: 5
4.指出下列命题中,哪些是全称命题,哪些是特称命题,并判断真假.
(1)存在一个实数x,使等式x2-2x+4=0成立;
(2)每个二次函数的图象都与x轴相交.
解析: (1)特称命题.
因为x2-2x+4=+3>0.
所以该命题为假命题.
(2)全称命题,如函数y=x2+1的图象与x轴不相交,
所以该命题为假命题.
课时作业(六) 含有量词的命题
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础过关]
1.(2021·安徽定远县高一期末)下列命题中,既是真命题又是全称命题的是( )
A.对任意的a,b∈R,都有a2+b2-2a-2b+2<0
B.菱形的两条对角线相等
C.∃x∈R,=x
D.所有的等边三角形都相似
D [A中含有全称量词“任意的”,因为a2+b2-2a-2b+2=(a-1)2+(b-1)2≥0,所以A是假命题.B在叙述上没有全称量词,但实际上是指“所有的”,菱形的对角线不一定相等,所以B是假命题,C是特称命题.故选D.]
2.设非空集合P,Q满足P∩Q=P,则( )
A.∀x∈Q,有x∈P B.∀x∉Q,有x∉P
C.∃x∉Q,使得x∈P D.∃x∈P,使得x∉Q
B [∵P∩Q=P,∴P⊆Q,如图,
∴A错误;B正确;C错误;D错误.故选B.]
3.下列命题为真命题的是( )
A.存在x∈Q,使方程x-2=0有解
B.存在一个实数x,使x2+2x+4=0
C.有些整数只有两个正因数
D.所有的质数都是奇数
C [A.x-2=0⇔x=∉Q,故A错误;B.∵x2+2x+4=(x+1)2+3≥3,∴不存在一个实数x,使x2+2x+4=0,故B错误;C.∵2=1×2,∴有些整数只有两个正因数,故C正确;D.2是质数,但2不是奇数,故D错误.故选C.]
4.(多选)已知命题p:∃x∈R,x2+2x+2-a=0为真命题,则实数a的取值可以是( )
A.1 B.0
C.3 D.-3
AC [因为p为真命题,即方程x2+2x+2-a=0有实根,所以Δ=4-4(2-a)≥0,即a≥1.即实数a的取值范围为[1,+∞).因此所有选项中只有AC满足题意.故选AC.]
5.(多选)(2021·全国高一课前预习)下列命题中为特称命题的是( )
A.有些实数没有倒数
B.矩形都有外接圆
C.过直线外一点有一条直线和已知直线平行
D.∃x∈R,x2+x≤2
ACD [选项A、C、D是特称命题,B可改写为“所有矩形都有外接圆”,是全称命题.故选ACD.]
6.(2021·广西南宁高一期末)下列命题是全称命题的有 ;是特称命题的有 .(填序号)
①正方形的四条边相等;②有两个角是45°的三角形是等腰直角三角形;③正数的平方根不等于0;④至少有一个正整数是偶数.
解析: ①中量词“任意一个”省略,是全称命题;②的含义是“任何有两个角是45°的三角形是等腰直角三角形”,含有全称量词,是全称命题;③中量词“任意一个”省略,是全称命题;④中含有存在量词“至少”,是特称命题.
答案: ①②③ ④
7.下列命题:
①存在x<0,x2-2x-3=0;
②对一切实数x<0,都有|x|>x;
③∀x∈R, =x;
④已知an=2n,bm=3m,对于任意n,m∈N+,an≠bm,其中,所有真命题的序号为 .
解析: ①因为x2-2x-3=0的根为x=-1或3,所以存在x=-1<0,使x2-2x-3=0,故①为真命题;
②显然为真命题;
③=|x|=故③为假命题;
④当n=3,m=2时,a3=b2,故④为假命题.
答案: ①②
8.(2021·河北迁安高一期末)已知命题p:∀1≤x≤2,x2-a≥0,命题q:∃x∈R,x2+2ax+2=0.若p和q都是真命题,则实数a的取值范围为 .
解析: 若p为真命题,则a≤x2对于1≤x≤2恒成立,所以a≤1.若q为真命题,则关于x的方程x2+2ax+2=0有实数根,所以Δ=4a2-8≥0,则a≥或a≤-.综上,实数a的取值范围为{a|a≤-}.
答案: {a|a≤-}
9.用量词符号“∀”“∃”表述下列命题,并判断真假.
(1)对所有实数a,b,方程ax+b=0恰有一个解;
(2)一定有整数x,y,使得3x-2y=10成立;
(3)所有的有理数x都能使x2+x+1是有理数.
解析: (1)∀a,b∈R,ax+b=0恰有一个解;假命题.
(2)∃x,y∈Z,3x-2y=10;真命题.
(3)∀x∈Q,x2+x+1是有理数;真命题.
10.若方程ax2+3x+2=0至多有一个根,求实数a的取值范围.
解析: 假设方程ax2+3x+2=0有两个不相等的实根,
则
解得a<且a≠0.
在全集R中,
的补集是,
∴满足题意的实数a的取值范围是.
[能力提升]
11.已知函数y1=x2-2x,y2=ax+2(a>0),若∀-1≤x1≤2,∃-1≤x2≤2,使得x-2x1=ax2+2,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
D [由二次函数的性质可得函数y1=x2-2x,-1≤x1≤2的取值范围为{y1|-1≤y1≤3},由一次函数的性质可知函数y2=ax+2,-1≤x2≤2的取值范围是{y2|2-a≤y2≤2+2a}.因为∀-1≤x1≤2,∃-1≤x2≤2,使得x-2x1=ax2+2,所以解得a≥3.]
12.是否存在整数m,使得命题“∀x≥-,-5<3-4m<x+1”是真命题?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
解析: 假设存在整数m,使得命题“∀x≥-,-5<3-4m<x+1”是真命题.
因为当x≥-时,x+1≥,
所以-5<3-4m<,解得<m<2,
又m为整数,所以m=1,
故存在整数m=1,使得命题“∀x≥-,
-5<3-4m<x+1”是真命题.
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